金韜 胡田魁 張建宏


摘要:目的 觀察密蒙花膠囊對慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠氣道重塑的影響。方法 用煙熏和大鼠氣管內注入脂多糖(LPS)的方法建立COPD模型,將雄性SD大鼠隨機分為正常對照組、模型對照組、密蒙花膠囊高、中、低劑量組,共5組。正常對照組、模型對照組給予0.9%生理鹽水灌胃,各給藥組給予與0.9%生理鹽水同體積的密蒙花膠囊灌胃,4周后進行支氣管形態學觀察、肺功能測量。結果 模型對照組大鼠支氣管、肺組織改變符合COPD病理表現,與模型組比較,密蒙花膠囊高、中劑量組小支氣管壁及平滑肌層厚度顯著降低,FEV0.3/FVC顯著升高(P<0.01),Re 、Ri顯著降低(P<0.01)。結論 密蒙花膠囊能夠減緩COPD大鼠氣道重構,延緩或阻止COPD疾病的發生。
關鍵詞:慢性阻塞性肺病;密蒙花膠囊;氣道炎癥;氣道重塑
中圖分類號:R285.5 文獻標志碼:A 文章編號:1007-2349(2021)03-0079-03
慢性阻塞性肺疾?。–hronic obsturctive pulmonary Disease,COPD.簡稱慢阻肺)是一種以不完全可逆性氣流受阻為特征的漸進性疾病,氣流受阻呈進行式發展,多與肺部對有害顆粒與氣體的異常炎癥反應有關[1]。慢阻肺是一種嚴重的呼吸系統疾病,患病人數多,病死率高,由于其緩慢進行性發展,嚴重影響患者的勞動力和生活質量。2018年中國成人肺部健康研究(CPHS)調查結果顯示,我國慢阻肺患者人數9990萬,已成為與高血壓、糖尿病“等量齊觀”的慢性疾病,構成我國重大疾病負擔[2]。
目前,治療慢阻肺以排痰,保持氣道通暢為主要治療手段,臨床上以排痰劑(黏液溶解劑)、支氣管舒張劑、糖皮質激素等藥物治療及吸氧、機械通氣等療法為主,雖然在一定程度上延遲疾病的發展,但不能從根本上改變患者的預后。由于COPD是多因素導致的復合疾病,現有單一活性成分的西藥都無法逆轉COPD的進程,療效不能讓人滿意。因此,從中國傳統中醫藥中開發,探尋治療COPD的藥物具有重大的現實意義。
在進行民族民間醫藥調研中,我們發現中藥密蒙花(Buddleja officinlis Maxim)對COPO患者具有較好的治療作用,經對患者疾病診斷,用藥情況進行核實,確認密蒙花在改善COPD患者癥狀方面具有顯著的療效,且無密蒙花在慢阻肺疾病治療的文獻報到。因此立項開展密蒙花治療COPD的藥理實驗,以評價該藥治療COPD的療效和治療前景。
1 材料與方法
1.1 試劑與藥物 密蒙花膠囊 本公司自制。香煙:市售紅河牌香煙,焦油量13mg,氣煙堿量1.3mg。脂多糖(LPS):上海源葉生物有限公司。戊巴比妥鈉:北京索萊寶科技有限公司。
1.2 儀器 試驗動物肺功能分析系統:北京貝蘭博科技有限公司;光學顯微鏡:上海光學儀器一廠;輪轉式石蠟切片機:深圳市匯沃科技有限公司。
1.3 分組及方法 健康SD大鼠50只,雄性,體重(200±23)g,購自昆明醫科大學實驗動物中心。將大鼠隨機分為組5組,即正常對照組、模型組及密蒙花膠囊高、中、低計量組,每組各10只。參照文獻[3]煙熏加LPS造模,于模型復制的第1、14 d,除正常對照組外,其余各組用戊巴比妥鈉麻醉大鼠后,打開其頸部,暴露氣管,用1 mL注射器向氣管內注入脂多糖(LPS)各0.2mL,(200μg/200mL),在皮膚傷口處滴入青霉素注射液,然后縫合皮膚并用碘酒棉球消毒。第2~13 d,15~28 d每日上午在75L密閉箱內熏紅河牌香煙0.5h。給藥,正常對照組、模型對照組灌服0.9%生理鹽水10mL/kg,1次/d;密蒙花膠囊高劑量組灌服密蒙花膠囊(相當于臨床成人劑量的10倍):22.8 g/kg,2.28 g/mL;密蒙花膠囊中劑量組灌服密蒙花膠囊(相當于臨床成人劑量的5倍):11.4 g/kg,1.14 g/mL;密蒙花膠囊低劑量組灌服密蒙花膠囊(相當于臨床成人劑量的2.5倍):5.7 g/kg,0.57 g/mL。5組均連續灌胃28 d,灌胃結束第2 d,測定各項指標。
1.4 觀察指標
1.4.1 支氣管形態學測量 大鼠處死后,取左肺上葉位置于10%中性福爾馬林溶液中固定。酒精梯度脫水,二甲苯透明標本,浸蠟,包埋,切片,HE染色,用圖像分析系統測量小支氣管管徑、管壁及平滑肌層厚度。
1.4.2 肺功能測定 以戊巴比妥鈉麻醉大鼠,氣管插管,放入箱內,記錄大鼠8個自主呼吸周期,獲得氣道壓力(P)、容積(V)變化,相應計算得到肺呼氣阻力(Re)、肺吸氣阻力(Ri)。之后,經三通管快速向大鼠氣道內注入6mL空氣造成大鼠被動深呼吸,即可測定用力肺活量(FVC)、第0.3用力呼氣量(FEV0.3,相應于人的FEV1),得出其比值FEV0.3/FVC。
1.5 統計學方法 采用SPSS22.0軟件對相關數據進行統計學處理,數據以x2±s表示,多組間比較用方差分析,兩組間比較采用LSD-t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 支氣管形態學測量 隨機選取支氣管HE切片中較規整的小支氣管,每個標本選3~6個支氣管橫切面積,采用圖像分析系統進行計算:管壁總面積(WAt)=氣道外壁所圍面積(Ao)-管壁內側的面積(Ai);平滑肌層面積(WAsm)=平滑肌層外側面積(Asmo)-平滑肌層內側面積(Asmi)。以管壁內周長(Pi)進行標準化,結果以單位長度的管壁面積(WAt/Pi)表示管壁厚度,以單位長度的平滑肌層面積(WAsm/Pi)表示平滑肌層厚度。結果模型組大鼠小支氣管壁和平滑肌層較對照組明顯增厚(P<0.01),并伴有肺氣腫的發生,說明COPD大鼠存在小氣道組織結構的改變。經治療后,密蒙花膠囊高、中劑量組大鼠小支氣管壁及平滑肌層厚度較模型組顯著降低(P<0.01)。支氣管形態學測量結果見表1。
2.2 肺功能測量 與正常對照組比較,模型組大鼠FEV0.3/FVC顯著降低(P<0.01),Re、Ri顯著升高(P<0.01),提示模型大鼠有氣流阻塞。與模型組比較,密蒙花膠囊高、中劑量組大鼠FEV0.3/FVC顯著升高(P<0.01),Re 、Ri顯著降低(P<0.01)。大鼠肺功能測定結果見表2。
3 討論
本研究以香煙煙熏加氣管注入脂多糖(LPS)建立COPD模型,結果發現:氣道重塑主要的病理形態學改變是以膠原為主的細胞外基質沉積[3],本實驗中,模型組大鼠小支氣管壁和平滑肌層較空白對照組明顯增厚(P<0.01),并伴有肺氣腫的發生,說明COPD大鼠存在小氣道組織結構的改變。治療組中,密蒙花膠囊高、中劑量組大鼠小支氣管壁及平滑肌層厚度較模型組顯著降低,提示其具有明顯的抑制膠原合成減少氣道周圍膠原沉積,干預COPD大鼠氣道重塑的作用。
密蒙花為馬錢科植物,又名小錦花、黃飯花、雞骨頭花、染飯花等[5],主要分布于我國西南及中南地區,資源十分豐富。該藥始載于《開寶本草》,為中國藥典收載品種,主要用于目赤腫痛,多淚羞明,眼生翳膜,肝虛目暗,視物昏花等癥[6],是傳統中藥材中重要的眼科用藥。現代研究表明,密蒙花主要化學成分為刺槐苷、密蒙花苷、密蒙花萜苷A、B梓苷等類化合物[7],具有抗炎、抗氧化、抑制醛糖還原酶及乙酰膽堿酯酶等作用及潛在預防和延緩糖尿病并發癥的效果[8]。通過本研究證實,密蒙花對COPD具有潛在治療作用。鑒于COPD的形成是由多因素參與的、復雜的慢性病理改變過程,任何針對單一因素的治療不會有力地改變COPD病理進程,而中藥具有多靶點、多因素、多環節的作用特點,使得中藥在治療COPD上具有天然優勢。密蒙花治療COPD值得進一步深入研究開發。
參考文獻:
[1]中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007 年修訂版)[J].中華結核和呼吸雜志,2007,30(1):8-17.
[2]Wang C,Xu J,Yang L,et al.Prevalence and Risk Factors of Chronic Obstructive Pulmonary Disease in China(the China Pulmonary Health[Cph]Study):A National Cross-Sectional Study.The Lancet,2018,391:1706-17.
[3]宋一平,崔德健,茅培英,等.慢性阻塞性肺疾病大鼠模型的建立及藥物干預的影響[J].中華內科雜志,2000,39(8):556-557.
[4]GONZALEZ-AVILA G,BAZAN-PERKINS B,SANDOVAL C,et al.interstitial collagen turnover during airway remodeling in acute and chronic experimental asthma[J].Experimental and Therapeutic Med-icine,2016,12(3):1419-1427.
[5]郭雷,朱文成,劉超,等.密蒙花化學成分及生物活性研究進展[J].食品研究與開發,2012,33(7):222-225.
[6]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].一部.北京:中國醫藥科技出版社,2015:329.
[7]李經緯.《中醫大詞典》[M].2版.北京:人民衛生出版社,2004.1659.
[8]HAN P,CUI Y J,GUO H Z,et al.Chemical constituents ofBuddleia officinalis and their bioactivities[J].Chin Tradit HerbDrugs(中草藥),2004,35(10):1086-1090.
(收稿日期:2020-09-10)